安徽女山新生代玄武岩中橄榄岩包体矿物的含水性研究.pdf

书书书 安徽女山新生代玄武岩中橄榄岩包体矿物的含水性 研究 郝艳涛“ 夏群科 “ 杨晓志“ 王汝成 “ 4 . 7,-; 36 34’ . “;53，53 --，A53 A11 收稿， 11 改回 “ ， ;78 06*’ A““95 ’* BC“* D9“*，EF 0’*“1 “ K17 MD B4HEQR/E41E KEFLEB 4LEE17 FI1HKEB1KED（R*-9） [，*）;E/I；CC FBIC1F HK44; B1KFBK4N17 BI64MC1F M1C; K T* ;E/IBACDEF 8GD3F， 简为 H24F） 。但是近二十年来的工作显示， 几乎所 有的 H24F 中都含有微量的结构水， 以 1I 1 的形式存在 （JG33 C KFF，“；KFF，“；L5D8 C 7M5NA， ...） 。H24F 可能构成了上地幔最主要的水储库的观点正在 被逐渐接受。对它们的含水性研究是观察上地幔中水的含 量、 分布和演化的最直接途径。本文运用微区傅立叶变换红 外光谱技术 （48ODPQRLK） 对来自安徽女山新生代碧玄岩中的 “ 个橄榄岩包体进行了详细的矿物结构水分析。 “ 样品和分析方法 本文中的 “ 个橄榄岩包体样品均来自著名的安徽女山 （图 “） ， 女山火山口位于安徽明光市东北 9.M， 扬子板块东 段， 靠近郯庐断裂带， 由碧玄岩和少量霞石岩构成， 其 SP2D 年龄为 ., （*8 7 6 ， 斜方辉石的 *89值为 - 6- 7， 橄榄石的 *89值为 A . 6 B。辉石 的主要元素之间存在良好的相关性， 如单斜辉石的 *89值表 现出与 4、 79797979;797979A79; 9BC CCDCADCDCCAC C ;CDC;CDCDCACAC C ;C C C C C DC A;C A G1BC CDCCCCCAC ;C C AC ;C DC D GHBCAC;CDCCC;C C C A;C ;C A;C ;C BAC ACA;DCDCADCADCD;ACDC AAAC AC D;AC ADC ;; 7B C ACACCDDCDCAACA;C AC ;C ADC C C ;C ; IBC CCCCC;CC C C C C C C 7BC CCCC;CCC C CAAC C AAC DAAAC C AAC AAC D 9C DCDCDDCDDDCDACDCDC DC AC DDC AC DDC A;C A; C CCDCCC C C C C D E;C;DC;C;;C ;C CC;C;CDC C AC DC DC C C F’C ACDCCC;C ;C CCC;CC;AC;C ;;C ;AC AC C C ; IC CCCCCCC C C C C C C 7C CCCCCCC C C C C C C -0CAA;CAD;CADDCCD;C AAA;C AADC C C DC ;C GHJAC ;ACDDCADCDCADDCADDCADDC AC AAC;AC DAC DAC DC 表 ;“ 女山橄榄岩包体中斜方辉石的主要元素组成 “ ’*,797979A79; 9B CDC;CCCCCCC C C C C C CDCACCCDCCCACC C DC DC C AC DC C GHB;C;;CD;CCD;CD;C;CD;C AA;C ;C ;C ;C ;C ;;C ;C BCCCCACC;CC ;C AC DC ;C C ACAC;CCCCAC C ;C DC C ;C ;C C A IBCCCCCCCC C C C C C C C 7BCCCCCCC DC DC C C DC AC C ; -0 CD CDAACAACAAC AAC DDAAC C A C D 9CDA;CDDDCDCDACDDCDCDDC DDC A;C A;C AC AAC AC A;C A C;C;CCCCC;C C C C ;C C C C E;;C C DC DC AC 4CCCC;C;CC C C C C;CA;CC;CDDCAC DC DC C DDC DC AC D;C G1C;C;CCC;C;CC C C C C ;C C ;C GHCCCCC DC C C C AC 7C;C;CCCC;C;C C AC C C AC AC C ; ICCCCCCCC C C C C C C C 7CCCCC;CCC C C C C C C ;C -0;CAACCCC;CAA;CAA;;C AA;C AA;C AA;;C AA;C AA;C AA GHJACACDAC DAC DAC AC ;DDC “ 6896868;686868968686868A689 8B9C 99C99C999C99C9C9A9C 9A9C 999C 99C 99C 99C 999C 99 B 9C 9CA9C9C9C9C;9C 9C 99C 9A9C 9;9C 99C 9BC ACAACAC;CB ;C ;C9CAC99CC9C99C9C 9;9C 9C 99C 9;9C 9C ;9C 9 FGB9C 9C9CC99C9CACC 9A B9C 99C99C999C999C999C999C999C 999C 999C 999C 999C 999C 999C 99 6B9C 999C99C999C999C99C99C99C 99C 9C 9;9C 999C 99C 9 HB9C 999C99C99C999C999C99C99C 999C 9;9C 999C 999C 99C 999C 99 6B9C 99CA9C9C9C9C9CA9C 9C 9C 9C ;9C 99C -099CAAC99CAAC ;99C 99C 999C ;99C ;AAC 99C A9C9999C9999C9999C999C999C 999C 9999C 9999C 9999C 999C 9999C 999 9C 999C999C999C999C999C999C999C 999C 9999C 999C 999C 999C 999C 99 D9C;CC 9;9C9C 9C 9C 9;9C ;9C;9C 9C ;9C ;99C 9C ;9C F19C 999C999C999C999C999C999C999C 999C 99;9C 999C 999C 999C 999C 99 FG9C 9A9C9C9A9C9C9C9C999C 999C 99C 999C 9999C 999C 999C 99 H9C 9999C9999C9999C9999C9999C9999C9999C 9999C 999C 9999C 9999C 9999C 9999C 999 69C 999C999C999C999C999C999C99;9C 99C9C9C9C9;C99C99AC AAAC 9C 99AC 99C AA FGI 低温组 68968968686868A689 （J） （K-LMN5） 9A9;999A9999A;O9 X 9,*W， 部分样品出现 9,*W 的小 峰。这些吸收峰的位置和谱带特征与其他地区幔源辉石 的情况是一致的 （ 8U-GN 14 Y-//*1，AA；8U-GN “ C ，AA9；P’,491 9259195,503 图 “ 女山辉石中水含量与 B-，C; 含量的相关图 ,-. “ D9220;65,943 E05F004 GHI 64 B-，C; 195,503 J03;,02 “ . ， H0） 。对于女山的高温组样品来说， 无论 是单斜辉石还是斜方辉石， 结构水的含量都和 含量正相 关， 和 A 含量负相关 （图 5） 。这表明以下的两种机制可能 是重要的 B CC 6 C D 5 C； B CC 6 C DA C 这也和已有的实验和天然观察的结果一致 （2098E 0“1 F7；G737 “ G 水含量 （ WO’BU’’*BOBO W’’B***’UB’’*O*O W’5B*’5BOO W’U’B***5’’OUUUU W5***5*’’OO W*OB’UB*U’BUU W’**B’’’O*’UUU WBU**P’BO*** W’B***’5’ W’’BU5B’*5555 W’*B*BUU5*55 W’*UBB’U** WB*O**5BOU’ H H 注W 为方辉橄榄岩， 没有单斜辉石的数据。 ’O’郝艳涛等安徽女山新生代玄武岩中橄榄岩包体矿物的含水性研究 图 “ 女山单斜辉石和斜方辉石的水含量相关图 7,. 3*6--*; “ “ 同一样品中单斜辉石与斜方辉石的水含量之间呈现非 常好的线性关系， 两者之比为 。* “ * “ -*6- ,.6 M,1N0*，AAO； E*1* ,.6 P..，AAA； ’,3*.-* “ -*6- ,.6 M,1N0*， AAO） 。女山橄榄岩中某些斜方辉石表现出核 高边低的水含量分布特征， 这表明女山橄榄岩矿物在被寄主 岩浆携带上升的过程中经历了由于压力骤然降低而引起的 E 扩散。但是单斜辉石和斜方辉石之间 E 平衡 （图 ） 的保 存以及高温组样品中辉石水含量和 S、 M 之间相关性的保 存都说明， 矿物颗粒核部的水含量可能代表了其原始值， 因 为我们计算单斜辉石和斜方辉石的水含量时用的是每个样 品中所有被测颗粒的核部平均值。 如果不考虑交代成因的角闪石的话， 女山橄榄岩全岩的 水含量为 J 338， * ,.6 U;;8,.， AA） ， 这也表明它们是经历过部分熔融后的残 余， 因为 EF 与 ’* 具有相似的分配系数 （ V C ,.6 M*1*， AOO） ， 由此可以给出橄榄岩部分熔融过程中 MWR’W的变化趋势， 偏离这个趋势的样品是受到了流体的 交代影响。当然， 如果样品受到的交代作用影响不明显的 话， 依然还可能落在趋势之内。从图 T 可以看出， 偏离部分 熔融趋势的样品都是低温组的， 这表明低温组受到过明显的 流体交代影响。低温组样品中的辉石都没有表现出高温组 所具有的、 晶体化学控制所应该显示的 EF 与 S、 M 的相 关性。结合该组部分样品中含有角闪石的特征， 我们提出一 个流体上升交代的模型 （图 O， 参照 Z ,.6 6.* （CCJ） ） 解释女山橄榄岩的特征。 图 T“ 女山尖晶石的 ’W与橄榄石的 MW相关图 3.* ’W0-7 [.* MW/ 9;7,. 3*6--*; 流体沿着岩石圈的脆弱部位 （通道） 上升， 不断地与周围 橄榄岩发生交代反应， 在下部的时候， 可能由于流体中的水含 量不高和G 或流体上升速度较快， 对周围橄榄岩 （对应于本文 CT 的情况。 女山单斜辉石巨晶和橄榄岩包体的氢氧同位素研究结 果表明 （ “ 0/ *.05\50*0-， ,4 JC*C2 --0--50,* 1 0[-*, *.05\50*0-，60C0 ’ ’.;* 85 ’1 “1 10“1’’2 1238074 “1 “1 280H “108085“01 “1 4215H2/ .H2/1 “4050“ 13 58 ’15 004“5“014 09 8“305“5 H10’“54 980 741 60’10， A R“1 13 “’“5“014 908 15’ 5405“4* M5 580’0/“ A“1“， （C） F, EFCF 附中文参考文献 陈道公，彭子成* ,FF* 皖苏若干新生代火山岩的钾氩年龄和铅锶 同位素特性* 岩石学报， S （） C E 郭立鹤，林兴源，谢漫泽，冯家麟，吴淑琪* ,,F* 河北汉诺坝玄武 岩中幔源捕虏体中的水* 地质学报， V （） CF ESC 夏群科， 陈道公， 郭立鹤， 支霞臣， 吴元宝， 程昊* DDD* 女山和盘石 山橄榄岩包体中的水 红外光谱研究* 地质科学， C- （） , E - 于慧敏，夏群科， W’’“ B，RL05 T* DD-* 安徽女山橄榄岩包体的 氧同位素比值和微量元素组成地幔交代作用* 岩石学报， （C） F, EFCF V“ ’*“ ,-“a 岩石学报DDP， （P）